焦距小F数小的镜头很难设计嘛？

随机波动

在近轴像高不变的情况下，F数和焦距越小越难设计吗？为什么呢？什么样的搭配是很难设计的呢？

yuger

就看单个透镜吧，焦距越小，球差不是越大嘛。

aonex125

最小分辩尺寸为1.22*波长*F数，F数越小，要求的像质越高，设计也越难。

楚静竹

焦距小视场角就大了啊。而且后截距也会顶的很难受。

wuweichen

这个可以用控制变量法来分析，先固定F数，在近轴像面确定的情况下，如果焦距越小那么系统视场会越大(y=f*tanw)，孔径会越来越小（F#=f/D），这时视场大小随焦距减小是一个非线性的变化，且变大得会越来越快，而孔径随焦距减小是线性变化，一般情况下视场增大造成的像差会大于孔径减小所减弱的像差，所以系统也越来越难设计。
另外一个比较好理解，固定焦距，近轴像高确定则视场不变，F数减小其实就是孔径在不断变大，会造成更大的像差，所以系统更难设计。

Plum

wuweichen 发表于 2020-11-19 15:20
这个可以用控制变量法来分析，先固定F数，在近轴像面确定的情况下，如果焦距越小那么系统视场会越大(y=f*ta ...

想问一下，对于焦距较长的镜头比如EFL≥10mm以上的镜头是不是意味着相对比较好设计呢？

wuweichen

不能仅从焦距来判断，要结合其他的参数来判断是不是好设计

小嗲

一般来说，视场角和孔径角越大，光学系统就越难设计。像面大小一定的情况下，焦距越短，视场角越大；F数越小，孔径角越大。